ACQUEDOTTI – LA REGOLAZIONE DELL’IMMISSIONE DIRETTA IN RETE CON POMPE VARIABILI -LA DISCUSSIONE CONTINUA

Non ho fatto tempo a completare l’articoloacquedotti – il progresso nella regolazione dell’immissione diretta nella rete di distribuzione tramite pompe a velocità variabile che mi sono apparsi necessari alcuni approfondimenti

Esempio di rete alimentata a pressione variabile

L’ articolo, nella sostanza, concerne una piccola estensione della nota modalità di regolazione delle reti di cui al titolo e che si basa sulla pressione che si vuole ottenere in rete e precisamente in corrispondenza del punto di consegna dell’acqua all’utenza. La nuova modalità vi aggiungeva la possibilità di lasciare libera la pompa, per brevi e successivi intervalli di tempo in cui essa gira a velocità fissa, di aggiornarsi in portata e pressione di mandata facendo scorrere il punto di funzionamento lungo la curva caratteristica. Questa disposizione consiste semplicemente nell’evitare una continua variazione della velocità della pompa imponendo invece di restare per un intervallo di tempo prefissato (ad esempio per 15 minuti), a velocità costante. Il funzionamento reale del sistema può essere controllato a posteriori esaminando la registrazione di tutti i dati. In conclusione il metodo si basa principalmente sulla imposizione della pressione precedentemente prefissata tramite un diagramma giornaliero caratterizzato da pressioni che, dalle esperienze acquisite, devono essere molto basse alla notte quando i consumi sono minimi per aumentare nelle ore diurne in proporzione ai consumi previsti ora per ora. In definitiva l’efficacia del lavoro dipende totalmente dalla formulazione di tali valori giornalieri essendo logico che una loro errata compilazione fa scorrere per grandi valori il punto di funzionamento lungo la curva caratteristica portando la pompa a lavorare fuori rendimento. Nell’articolo citato si spiegava che, allo scopo di evitare errori grossolani del tipo di quello cui si è fatto cenno, è necessario verificare frequentemente le condizioni effettive di funzionamento della rete e delle pompe in modo di apportare al grafico di preimpostazione quelle correzioni che si dimostrino atte a correggere le anomalie di funzionamento man mano che esse vengono alla luce. Quello descritto in definitiva è un metodo pratico di aggiornamento di uno degli elementi fondamentali di esercizio.

Esempio di grafico giornaliero delle pressioni di rete da preimpostare

Risultando chiaramente che la bontà dei risultati di esercizio della rete è funzione del grafico di predisposizione delle pressioni, è proprio sulla qualità del grafico medesimo che occorre prestare la massima attenzione ed in particolare studiarne le nuove modalità di concezione e redazione.

La moderna tecnica, abbandonato ilo metodo pratico, non può che basarsi sull’uso del modello matematico della rete con il quale si possono eseguire moltissime verifiche della rete partendo da serie di dati differenziati ed approfittando quindi dei numerosi risultati per scegliere la soluzione migliore cioè quella che con minori spese di sollevamento, minore impiego di acqua captata, fornisce la migliore alimentazione della rete.

La procedura da seguire è abbastanza complessa ma molto interessante.

rete-venezia
Esempio di calcolo della rete di Venezia eseguito negli Anni 70 con i primi computer allora disponibili

Le verifiche vanno fatte utilizzando uno dei molti programmi tra i quali primeggia Epanet che consente di effettuare calcoli delle reti acquedottistiche complete di tutti gli annessi e connessi di tutti i tipi dalle valvole, ai serbatoi alle pompe a velocità variabile ecc.

La procedura da seguire nel caso specifico, comprende le operazioni di rito come la memorizzazione dello schema idraulico scheletrizzato e cioè depurato delle condotte secondarie e di tutte quelle che influiscono poco nel funzionamento principale della rete, la definizione delle portate prelevate dall’utenza e distinte nodo per nodo, dei coefficienti di scabrezza delle tubazioni, la determinazione delle perdite occulte e dei criteri per suddividerle tra tutti i nodi, la esecuzione della calibrazione cioè dell’operazione mediante la quale si effettua, sempre con l’ausilio di avanzati programmi di calcolo al modello matematico, l’ adeguamento di tutti i dati ad una situazione nota di funzionamento. In altri termini la prima operazione complessa consiste nel costruire un modello matematico che sia in grado di determinare teoricamente i dati di funzionamento una rete esistente e, partendo dal confronto con quelli noti, di correggerne gli elementi fino a rendere il modello stesso congruo con la rete effettiva.

Completata la descritta prima parte cominciano le elaborazioni di un gran numero di soluzioni diversificate ed atte a definire quella migliore.

Poiché il primo elemento da definire è il grafico giornaliero delle pressioni in rete nel punto di consegna dell’acqua all’utenza, oppure, nel caso di reti complesse dei valori medi del territorio, questa determinazione, come già detto, ha un’importanza capitale che consente di adottare, non un grafico giornaliero derivato da elementi approssimati o da esperienze di esercizio effettivo, bensì frutto di una serie di calcoli molto attendibili e che determinano l’applicazione reale del grafico stesso.

Le elaborazioni preliminari non si possono considerare concluse in questo modo poiché con il modello matematico della rete si può anche verificare tutto ciò che provocherà in rete l’adozione dei dati calcolati con il modello stesso. In pratica si potranno prevedere anche i rimanenti elementi ottimali di funzionamento delle pompe e soprattutto determinare la durata degli intervalli durante i quali le pompe funzioneranno a giri fissi. Come già spiegato nel precedente articolo è sicuramente opportuno che le pompe rimangano a portata costante per periodi il più lunghi possibile ma agendo in maniera casuale ne potrebbe derivare un dispendioso funzionamento delle macchine che lavorano fuori rendimento.

Alla fine della trattazione fatta l’insieme di regole proposte in questo e in altri articoli rende l’immagine di una rete acquedottistica di tipo particolarissimo e che prescinde totalmente dalla realtà tanto da apparire del tutto fantasiosa ed inattuabile.

Esempio di rete classica alimentata da vasche di carico

Questa conclusione appare ancora più scottante se si aggiunge un altro fattore realistico: tutte le elaborazioni fatte da chi scrive negli articoli citati si riferiscono, per semplicità, ad acquedotti che alimentano territori pianeggianti mentre nella realtà ciò si verifica molto di rado e sono molto più frequenti servizi idropotabili relativi a terreni caratterizzati da dislivelli altimetrici che fanno crescere a dismisura le difficoltà di calcolo e di determinazione degli elementi essenziali di cui si tratta. Alla fin fine l’autore potrebbe anche convenire con tali giudizi negativi riguardo alle tesi da esso medesimo portate avanti ma sussiste un elemento incontrovertibile che giustifica la ricerca di nuove soluzioni anche avveniristiche ma che possono sempre offrire degli spunti utili. Tale elemento è costituto dalla arretratezza bissale che caratterizza la gran parte degli acquedotti effettivamente esistenti. Basterà elencare tutte le reti che funzionano a pressione iniziale fissa dovuta alla presenza infausta delle vasche di carico le quali sono ancora oggi definite l’elemento essenziale che deve essere presente in tutti gli acquedotti, basterà pensare alla distrettualizzazione adottata negli acquedotti più importanti essendo ritenuta l’optimum mentre non è altro che la dimostrazione di incapacità di verificare il funzionamento del loro acquedotto e di utilizzare elementi validi tra i quali appunto la immissione in rete a pressione variabile, basterà pensare agli sprechi del 50% di acqua delle perdite occulte cui si conta di rimediare, non già rivoluzionando gli acquedotti, ma semplicemente sostituendo le condotte ammalorate con nuove tubazioni del tutto simili aggiungendo, tutto al più la distrettualizzazione che ne perpetua gli errori, Sono queste le motivazioni che mi spingono a continuare nella mia azione di divulgazione di metodi diversi da quelli che regnano indisturbati nei piu’ diffusi testi di letteratura tecnica acquedottistica.

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